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3.12 挑战任务12

“未知物”的结构如下(分子式推断见表3.21):

教材配图

事实数据(Factual Data)结论(Conclusions)

质谱(MS)

- [M]⁺ = 154(极弱,偶数)氮原子数量为0、2 或4(nN = 0、2 或4…)

- 无[M+2]⁺峰不含硫(S)、氯(Cl)、溴(Br)

- 除一个峰外,其余峰均为奇数氮(N)的存在性存疑核磁共振(¹³C NMR)

- 无裂分不含氟(F)

- 10 个信号最少碳原子数=10核磁共振(¹H NMR)

- ΣH = 18最少氢原子数=18红外光谱(IR)

- 3353 cm⁻¹存在羟基(OH),最少氧原子数=1- 1669 cm⁻¹(中等强度)存在碳碳双键(C=C),不含羰基(C=O)

原子数量范围C (10), H (18), O (1–2), N (0–4);不饱和度:1–3生成的分子式C₁₀H₁₈O用于计算机辅助结构解析(CASE)的NMR 光谱数据汇总于表3.22 中。

基于表3.22 中的光谱数据创建了分子连接图(MCD),如图3.42 所示。

表3.21挑战12:分子式推断
表3.21 挑战12:分子式推断
表3.22挑战12:核磁共振(NMR)数据
表3.22 挑战12:核磁共振(NMR)数据

结构生成从MCD 启动,并考虑了¹H NMR 谱中的信号多重性(表3.22 中的M(J)列)。运行结果如下:k = 10 →8 →3,总生成时间(tg)= 0.020 秒。排名输出文件如图3.43 所示。

图3.43 挑战12:排名后的输出文件
图3.43挑战12:排名后的输出文件

与之前的挑战11 类似,正确的化学结构被明确确定,但其立体构型仍需进一步解析。将两种可能的立体异构体复制到“建议分子”(PM)窗口中,并重新计算了¹³C 化学位移。基于平均偏差值排名的可能立体异构体如图3.44 所示,清晰地识别出E 构型(见结构3.26)。

图3.44 挑战12:结构3.25 的E 型(#1)和Z 型(#2)立体异构体。平均偏差值确认了E
图3.44挑战12:结构3.25的E 型(#1)和Z 型(#2)立体异构体。平均偏差值确认了E

型构型(3.26)是正确的。

通过应用¹³C NMR 谱预测,我们再次在不依赖NOE 数据或详细光谱参数(如耦合常数)分析的情况下,明确确定了正确的立体异构体构型。

最后两个示例表明,StrucEluc 专家系统能够快速、可靠地确定未知化合物的结构及其立体构型,而无需进行复杂的全谱分析。

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